關(guān)于建筑結(jié)構(gòu)抗震的探討

劉奕麟

摘 要：地震是自然災(zāi)害的一種，一旦發(fā)生，大量房屋倒塌，將給人們?cè)斐蓢?yán)重的傷亡和財(cái)產(chǎn)損失。因此，提高建筑的抗震性能意義重大，可以從根本上減少?gòu)?qiáng)烈等級(jí)地震發(fā)生時(shí)帶來(lái)的巨大威脅。文章主要從房屋抗震選址、設(shè)計(jì)、施工等方面具體闡述有效提高建筑抗震性能的措施。

關(guān)鍵詞：建筑結(jié)構(gòu)；抗震；選址；設(shè)計(jì)；施工

我國(guó)處于板塊活動(dòng)地震帶上，是個(gè)地震頻發(fā)的國(guó)家。大部分屬于構(gòu)造地震，是由于地下深處巖層破裂、錯(cuò)動(dòng)所形成的地震。此類發(fā)生在大陸的地震的最大威脅來(lái)自于建筑物倒塌所帶來(lái)的人員傷亡。據(jù)統(tǒng)計(jì)，1976年的唐山大地震造成的死亡人數(shù)有24.2萬(wàn)余人，重傷16.4萬(wàn)余人；2008年的汶川大地震共造成69227人死亡，374643人受傷，17923人失蹤。龐大的數(shù)字后面暗示著建筑物抗震能力較弱。只有提高建筑結(jié)構(gòu)的抗震性能，才能在災(zāi)難來(lái)臨的時(shí)候減少不必要的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，保證人民的生命安全。以下簡(jiǎn)要論述地震對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞及從房屋抗震選址、設(shè)計(jì)、施工等方面具體分析如何提高建筑的抗震性能。

一、地震對(duì)結(jié)構(gòu)的破壞

（一）承重結(jié)構(gòu)承載力不足或變形過(guò)大而造成的破壞。地震時(shí)，地震作用附加于建筑物或構(gòu)筑物上，使其內(nèi)力及變形增加較多，而且往往改變其受力方式，導(dǎo)致建筑物或構(gòu)筑物的承載力不足或變形過(guò)大而破壞。

（二）結(jié)構(gòu)喪失整體性而造成的破壞。結(jié)構(gòu)構(gòu)件的共同工作主要由各構(gòu)件之間的連接及構(gòu)件之間的支撐來(lái)保證。在地震作用下，有些建筑物上部結(jié)構(gòu)本身無(wú)損壞，但由于地基承載力的下降或地基土液化造成建筑物傾斜、倒塌而破壞。

二、提高建筑的抗震性能方法

（一）合理選擇建筑場(chǎng)地。加強(qiáng)建筑的抗震性能，選擇好建筑地址是關(guān)鍵。地震對(duì)建筑的破壞除了來(lái)自震動(dòng)直接引起的結(jié)構(gòu)破壞之外，場(chǎng)地條件改變也是一個(gè)重要因素。因此，應(yīng)該謹(jǐn)慎選擇建筑工程的場(chǎng)地，盡量避開不均勻的地段，以減輕地震災(zāi)害。寬闊平坦而又堅(jiān)實(shí)均勻的場(chǎng)地是對(duì)抗震有利的地方，堅(jiān)實(shí)的砂土層，微風(fēng)化、中等風(fēng)化的基巖和不含水的粘土層也都是良好的抗震地段。當(dāng)無(wú)法避開不利地段時(shí)，應(yīng)根據(jù)抗震設(shè)防類別、地基液化等級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)，采取相應(yīng)的措施部分消除或全部消除其帶來(lái)的不利影響。應(yīng)對(duì)建筑地址進(jìn)行科學(xué)測(cè)量，根據(jù)建筑場(chǎng)地的覆蓋層厚度和土層等效剪切波速來(lái)確定場(chǎng)地的類別。做好選址工作是建筑工程實(shí)施的第一步，必須謹(jǐn)慎。

（二）選擇合理的建筑結(jié)構(gòu)形式，提高抗震能力。要達(dá)到提高抗震性能的目的，必須在設(shè)計(jì)時(shí)從理念上和思想上高度重視，對(duì)建筑主體的整體設(shè)計(jì)進(jìn)行科學(xué)研究，合理設(shè)計(jì)。提高概念設(shè)計(jì)在建筑抗震能力的實(shí)際工程設(shè)計(jì)中發(fā)揮著重要作用。在建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，對(duì)于在計(jì)算中或在規(guī)范中難以作出具體規(guī)定的問(wèn)題，必須由工程師用“概念”進(jìn)行分析，做出判斷，以便采取相應(yīng)的正確措施。概念設(shè)計(jì)用符合工程客觀規(guī)律和本質(zhì)的方法，對(duì)建筑的設(shè)計(jì)進(jìn)行宏觀的控制。為提高建筑的抗震性能，在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上應(yīng)提高其規(guī)則性、力求簡(jiǎn)單、并盡量做到均勻?qū)ΨQ?？拐鹦愿叩慕ㄖ?yīng)該具有一定的規(guī)則性，盡量少出現(xiàn)凸角的結(jié)構(gòu)，不要設(shè)計(jì)得十分復(fù)雜。平面布置不規(guī)則的建筑結(jié)構(gòu)，要注意偏離結(jié)構(gòu)剛心遠(yuǎn)端抗震墻或框架柱承載力的驗(yàn)算。對(duì)稱的建筑結(jié)構(gòu)更能提高抗震能力，不對(duì)稱的結(jié)構(gòu)會(huì)在地震作用下產(chǎn)生較強(qiáng)的扭轉(zhuǎn)作用。因此，在不對(duì)稱的建筑結(jié)構(gòu)抗震設(shè)計(jì)中，要確保結(jié)構(gòu)平面布置時(shí)結(jié)構(gòu)的剛心和質(zhì)心相重合，以避免或減小地震所產(chǎn)生的扭轉(zhuǎn)效應(yīng)。

（三）重視抗震構(gòu)造措施。鋼筋混凝土框架房屋是我國(guó)工業(yè)與民用建筑較常用的結(jié)構(gòu)形式。震害調(diào)查表明，框架結(jié)構(gòu)震害的嚴(yán)重部位多發(fā)生在框架梁柱節(jié)點(diǎn)和填充墻處。一般是柱的震害重于梁，柱頂?shù)恼鸷χ赜谥住⒔侵恼鸷χ赜趦?nèi)柱、短柱的震害重于一般柱，為此采取了一系列措施。把框架設(shè)計(jì)成延性框架，遵守強(qiáng)柱、強(qiáng)節(jié)點(diǎn)、強(qiáng)錨固，避免短柱、加強(qiáng)角柱，框架沿高度不宜突變，避免出現(xiàn)薄弱層，控制最小配筋率，限制配筋最小直徑。構(gòu)造上采取受力筋錨固適當(dāng)加長(zhǎng)，節(jié)點(diǎn)處箍筋適當(dāng)加密等措施。

（四）建筑施工過(guò)程中保證質(zhì)量。施工過(guò)程是設(shè)計(jì)意圖得到實(shí)現(xiàn)的唯一途徑，只有兩者完美配合才能達(dá)到合格的抗震要求。在施工前，施工高管應(yīng)該對(duì)質(zhì)量意識(shí)和抗震意識(shí)進(jìn)行宣傳，引起施工人員的重視，使他們真正認(rèn)識(shí)到提高建筑抗震性能的重要性。保證施工時(shí)不偷工減料，嚴(yán)肅、認(rèn)真對(duì)待自己的工作，保質(zhì)保量。其次，保證建筑材料的合格性和安全性。諸多建筑公司為從工程牟取利益，購(gòu)買廉價(jià)、質(zhì)量不合格的建筑材料，建成“豆腐渣”工程，產(chǎn)生很嚴(yán)重的社會(huì)影響，嚴(yán)重威脅居民的生命安全。因此，在建筑材料的選購(gòu)方面務(wù)必嚴(yán)格把關(guān)。一個(gè)好的工程的實(shí)施缺少不了一個(gè)負(fù)責(zé)的管理團(tuán)隊(duì)，工程管理團(tuán)隊(duì)?wèi)?yīng)該嚴(yán)格按照國(guó)家的建筑標(biāo)準(zhǔn)，按照設(shè)計(jì)圖紙，抗震構(gòu)造要求、督促施工人員進(jìn)行施工，保證工程的質(zhì)量，將隱患扼殺在搖籃里。

三、結(jié)語(yǔ)

人的生命是無(wú)價(jià)的，但是，在自然災(zāi)害面前，生命又是脆弱的。為了減少地震帶來(lái)的人員傷亡和財(cái)產(chǎn)損失，提高建筑的抗震性能是意義重大的一步。建筑設(shè)計(jì)單位應(yīng)該謹(jǐn)慎選擇建筑場(chǎng)地，盡量挑選抗震性能高的地方；并且進(jìn)行合理的建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，從設(shè)計(jì)方面提高抗震能力；施工單位在施工前認(rèn)真審查圖紙，做好技術(shù)交底；施工中依照規(guī)范操作，加強(qiáng)監(jiān)督檢查，落實(shí)責(zé)任是完全可以消除構(gòu)造柱質(zhì)量通病，確保住宅樓的抗震性能符合要求，提高建筑的抗震性能，保證人民群眾在突發(fā)地震中的生命安全。

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